Солнечная энергетика сталкивается с парадоксом: чем ярче светит солнце, тем менее эффективно работают панели. Перегрев снижает их КПД на 5-10%, а традиционные системы охлаждения лишь потребляют драгоценную энергию. Ученые из ФИЦ «Институт катализа СО РАН» совместно с китайскими коллегами предложили революционный подход, который не просто решает проблему перегрева, но и превращает ее в источник двух ценных ресурсов — чистой воды и водорода.

Международная исследовательская группа (ИК СО РАН, Шанхайский университет Цзяотун, Городской университет Хачжоу) разработала интегрированную комбинированную систему. В ее основе — специальный композитный адсорбент, наносимый на тыльную сторону панели. Его работа построена на природоподобном цикле: ночью материал охлаждается и абсорбирует влагу из воздуха, а днем солнечное тепло вызывает десорбцию — накопленная влага испаряется. Этот процесс активно отводит тепло, охлаждая панель и повышая ее КПД. Выделенный пар конденсируется в чистую воду. Ее можно либо использовать для хозяйственных нужд, либо направить на электролиз для производства водорода.

Ключевая инновация новосибирских ученых — создание адсорбента с узким и оптимальным рабочим диапазоном (25–50°C). Именно в этих температурах материал работает с максимальной отдачей, обеспечивая пиковое охлаждение в часы наибольшей солнечной активности. Технология синтеза (пропитка пористой углеродной ткани солевым раствором с последующей сушкой) отработана и масштабируема.

Разработка носит стратегический характер. Ученые уже работают над созданием линейки адсорбентов, адаптированных к различным климатическим условиям — от засушливых пустынь Ближнего Востока, где ценность воды крайне высока, до влажных прибрежных регионов. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (РНФ) в рамках международного сотрудничества. Российская сторона отвечала за разработку и синтез ключевого материала, китайские партнеры — за инженерию устройства и отработку процесса получения водорода.